metropolita Paweł wydał dekret zapowiadający konsekrację głównej świątyni, a wiadomość ta dotarła do Jekaterynburga w dniu 31 grudnia 1767 r. Przy błogosławieństwie metropolity uroczyste poświęcenie odbyło się ponownie pod przewodnictwem Fieodora Koczniewa.
Sobór św. Katarzyny w Jekaterynburgu zbudowany został w stylu rosyjskiego baroku, w tzw. odmianie uralskiej lub według innej terminologii w odmianie syberyjskiej. Elewacje budynku początkowo pomalowano na szaro, lecz później w trakcie kolejnych restauracji świątyni kolory ścian parokrotnie ulegały zmianie. Trzypiętrowa zwarta dzwonnica miała wysokość 56,4 metrów, a umieszczono w niej 9 dzwonów, z których największy o masie 850 pudów i 8 funtów, czyli 13 926 kilogramów. Wieża służyła jako strażnica, z której obserwować można było niemal całe miasto, a także jako miejsce z którego wypatrywano pożarów. Wnętrza były przestronne, ale sobór nie posiadał żadnego systemu ogrzewania, co sprawiało, że z głównej świątyni korzystano jedynie od maja do października.